摘要海洋平台减振控制问题具有重要的实际意义。海洋平台的振动不但降低了工作人员的工作环境质量，还加速了平台的机械损伤和疲劳损坏，降低了平台安全性。如何减小平台振动，提高平台的可靠性和安全性，已经成为亟待解决的问题。本文研究了海洋平台系统主动减振控制中的滑模H∞控制方法，给出了非线性自激波浪力和外部干扰下的海洋平台简化模型，得到了主动滑模H∞控制律存在的充分性条件，设计了一个用于减小海洋平台振动幅度的H∞滑模控制器；并进一步讨论了考虑参数摄动下的海洋平台系统的鲁棒滑模H∞控制律的设计方法；最后进行了数值仿真，仿真结果表明：1)与滑模控制器比较，系统在滑模H∞控制器作用下的位移更小，且所需的控制力也更少；2)虽然系统在滑模H∞控制器和H∞控制器作用下的位移最大响应幅值相差甚微，但是前种控制器所需的控制力要明显小于后种控制器。 63738

毕业论文关键词   海洋平台  减振控制  滑模控制  H∞控制

毕业设计说明书（论文）外文摘要

Title  Sliding Mode Control for Offshore Steel Jacket Platforms                                                                       

Abstract

In this paper we study the sliding mode H∞ control for offshore steel jacket platforms subject to nonlinear self-excited wave forces and external disturbances. Firstly, the simplified model of offshore platforms under nonlinear self-excited wave forces and external disturbances is given, and a sufficient condition for the existence of the sliding mode H∞ controller is obtained, then design a sliding H∞ controller.  Further, the design method of robust sliding mode H∞ controller for offshore platforms under parameter perturbation is discussed。Finally, numerical simulations are given, the simulations results show that: 1) Compared with sliding mode controller, the displacements of the system under the sliding mode H∞ controller are smaller, and the required control force is less; 2)It is not difficult to find that the displacement oscillation amplitude of the system under the sliding mode H∞ controller and the pure H∞ controller are almost the same, but the required control force of former controller is much smaller than the latter one.

Keywords  Offshore platform, Vibration control , Sliding mode control, H∞ control

1 绪论 1

1.1 海洋平台减振控制的研究背景和意义 1

1.1.1 研究的目的及意义 1

1.1.2国内外研究概况 2

1.2 滑模变结构控制 3

1.3 H∞控制 5

2海洋平台减震系统的滑模H∞控制方法 6

2.1 引言 6

2.2 海洋平台的数学模型 7

2.3 海洋平台减振系统的滑模H∞控制 9

2.4 实例仿真 13

2.5 小结 16

3  不确定海洋平台减振系统的鲁棒滑模H∞控制 17

3.1 引言 17

3.2 鲁棒滑模H∞控制律的设计 17

3.3 实例仿真